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一种 扭杆 弹簧预扭应力快速检测系统

阅读：618发布：2020-05-16

专利汇可以提供一种扭杆弹簧预扭应力快速检测系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种扭杆弹簧预扭应力快速检测系统，包括预扭工装架、预扭加力杆、花键应力传递杆、全向应变片、计算机、滑轨、滑轨座，扭杆弹簧设于预扭工装架上，通过花键与花键应力传递杆连接，花键应力传递杆上粘贴有全向应变片，全向应变片与计算机电性连接，花键应力传递杆通过法兰与滑轨连接，滑轨可移动设置在滑轨座上，滑轨座设于预扭工装架的一侧，扭杆弹簧上固定连接有预扭加力杆。该系统结构简单、易操作、精度高、效率高，能够对不同材料、不同直径的扭杆弹簧的预扭应力进行快速、高精度测定，获得扭杆弹簧预扭应力值，并通过计算机系统估算误差和置信度，能够满足扭杆弹簧自动生产线需求，同时能够兼顾小批量或单件生产需求。，下面是一种扭杆弹簧预扭应力快速检测系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种扭杆弹簧预扭应力快速检测系统，其特征在于：包括预扭工装架、预扭加力杆、花键应力传递杆、全向应变片、计算机，所述扭杆弹簧设于预扭工装架上，且能够相对于预扭工装架转动，扭杆弹簧的一端通过花键与花键应力传递杆连接，花键应力传递杆上设有全向应变片，全向应变片与计算机电性连接，扭杆弹簧上固定连接有预扭加力杆。
2.根据权利要求1所述的扭杆弹簧预扭应力快速检测系统，其特征在于：所述预扭工装架通过螺栓固定于生产线基座或地基上，预扭工装架上设置有安装座，所述扭杆弹簧通过安装座安装在预扭工装架上。
3.根据权利要求1所述的扭杆弹簧预扭应力快速检测系统，其特征在于：还包括滑轨、滑轨座，所述滑轨座设于预扭工装架的一侧，滑轨座上可移动设置有滑轨，滑轨通过法兰与花键应力传递杆连接。
4.根据权利要求3所述的扭杆弹簧预扭应力快速检测系统，其特征在于：所述滑轨底部中间沿平行于滑轨座的长度方向开设有长孔，长孔内设有螺栓，所述滑轨座上在与滑轨的长孔对应位置处设有多个螺纹孔。
5.根据权利要求3所述的扭杆弹簧预扭应力快速检测系统，其特征在于：所述计算机安装在滑轨座上，计算机通过导线与全向应变片连接，全向应变片粘贴在花键应力传递杆的中部。
6.根据权利要求1所述的扭杆弹簧预扭应力快速检测系统，其特征在于：所述预扭加力杆垂直固设于扭杆弹簧上靠近花键应力传递杆的一端。

说明书全文

一种扭杆 弹簧预扭应力快速检测系统

技术领域

[0001] 本发明涉及工程力学领域、计算机领域和电子测量领域，具体涉及一种扭杆弹簧预扭应力快速检测系统。

背景技术

[0002] 随着各种运输工具的大量使用，大量工程机械的使用，对各种类型扭杆弹簧的需求和要求也大为增加，对扭杆弹簧进行预扭是对弹簧性能有重大影响的加工工序，直接决定着扭杆弹簧的加工效率，施加到扭杆弹簧预扭应力水平决定着扭杆弹簧的性能，因此要求有一简单、易操作、精度高、高效率的快速扭杆预扭应力测量装置来满足扭杆弹簧预扭工序的要求。

[0003] 本扭杆弹簧预扭应力快速检测系统正是为上述要求而发明的，满足扭杆弹簧自动生产线需求，同时可兼顾小批量或单件生产需求。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种简单、易操作、精度高、高效率的快速扭杆预扭应力测量系统，不同材料、不同直径的扭杆弹簧的预扭应力进行快速、高精度测定，获得扭杆弹簧预扭应力值，并估算误差和置信度，满足扭杆弹簧自动生产线需求，同时可兼顾小批量或单件生产需求。

[0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

[0006] 一种扭杆弹簧预扭应力快速检测系统，包括预扭工装架、预扭加力杆、花键应力传递杆、全向应变片、计算机，所述扭杆弹簧设于预扭工装架上，且能够相对于预扭工装架转动，扭杆弹簧的一端通过花键与花键应力传递杆连接，花键应力传递杆上设有全向应变片，全向应变片与计算机电性连接，扭杆弹簧上固定连接有预扭加力杆。

[0007] 作为上述方案的优选，所述预扭工装架通过螺栓固定于生产线基座或地基上，预扭工装架上设置有安装座，所述扭杆弹簧通过安装座安装在预扭工装架上。

[0008] 作为上述方案的优选，还包括滑轨、滑轨座，所述滑轨座设于预扭工装架的一侧，滑轨座上可移动设置有滑轨，滑轨通过法兰与花键应力传递杆连接。

[0009] 作为上述方案的优选，所述滑轨底部中间沿平行于滑轨座的长度方向开设有长孔，长孔内设有螺栓，所述滑轨座上在与滑轨的长孔对应位置处设有多个螺纹孔。

[0010] 作为上述方案的优选，所述计算机安装在滑轨座上，计算机通过导线与全向应变片连接，全向应变片粘贴在花键应力传递杆的中部。

[0011] 作为上述方案的优选，所述预扭加力杆垂直固设于扭杆弹簧上靠近花键应力传递杆的一端。

[0012] 由于具有上述结构，本发明的有益效果在于：

[0013] 本申请的扭杆弹簧预扭应力快速检测系统，结构简单、易操作、精度高、效率高，能够对不同材料、不同直径的扭杆弹簧的预扭应力进行快速、高精度测定，获得扭杆弹簧预扭应力值，并通过计算机系统估算误差和置信度，能够满足扭杆弹簧自动生产线需求，同时能够兼顾小批量或单件生产需求。附图说明

[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

[0015] 图1为本发明的主视图；

[0016] 图2为本发明的俯视图；

[0017] 图3为本发明的侧视图；

[0018] 图4为本发明的局部放大图。

具体实施方式

[0019] 下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0020] 如图1至图4所示，本实施例提供一种扭杆弹簧预扭应力快速检测系统，包括预扭工装架1、预扭加力杆3、花键应力传递杆4、全向应变片5、计算机7。

[0021] 所述预扭工装架1通过螺栓固定于生产线基座或地基上，预扭工装架上1设置有安装座12，所述扭杆弹簧2通过安装座12安装在预扭工装架1上，且能够相对于预扭工装架1转动。

[0022] 扭杆弹簧2的一端通过花键与花键应力传递杆4连接，用于将扭杆弹簧2预扭量再现于花键应力传递杆4上，为预扭应力测量提供依据，扭杆弹簧2上固定连接有预扭加力杆3，所述预扭加力杆3垂直固设于扭杆弹簧2上靠近花键应力传递杆4的一端，用于对扭杆弹簧2进行预扭。

[0023] 花键应力传递杆4上设有全向应变片5，全向应变片5粘贴在花键应力传递杆4的中部，并通过导线与计算机7电性连接，用于测量花键应力传递杆4扭转变形量，将变形量转变为电压量，通过数据采集板传于计算机7内部的嵌入式系统，用以预应力计算，计算机7安装在滑轨座11上，计算机系统中的数据采集板能够采集全向应变片5上的电压量，并进行滤波、模数转换等处理，将相应的数字量传入计算机7系统中的嵌入式系统中。计算机7系统中的嵌入式系统接收传入的数据，依据广义胡克定律、杨氏弹性理论、瑞利—利兹法进行分析计算，获得扭杆弹簧预扭应力值，并用正态分布概型对扭杆弹簧预扭应力值误差进行估计，并计算估计值的置信度。

[0024] 由于花键应力传递杆4与测扭杆弹簧2配合在一起，在一定程度上改变了扭杆弹簧2预扭系统本身，因此选择弹性模量较小的工程塑料做花键应力传递杆4，以减小对扭杆弹簧2预扭系统的影响。

[0025] 还包括滑轨6、滑轨座11，所述滑轨座11设于预扭工装架1的一侧，通过螺栓固定于生产线基座或地基上，滑轨座11上可移动设置有滑轨6，滑轨6通过法兰与花键应力传递杆4连接。滑轨座11能够支撑滑轨6、花键应力传递杆4和计算机7，承载由滑轨6传递的弯矩和重力，同时为滑轨6提供运动轨道，保证滑轨6运动轨迹正确，适应不同长度扭杆弹簧2测量的需求，又能够用通过螺栓将滑轨6固定，保证花键应力传递杆4与被测扭杆弹簧2上花键可靠连接。

[0026] 所述滑轨6底部中间沿平行于滑轨座11的长度方向开设有长孔61，长孔内设有螺栓，所述滑轨座11上在与滑轨的长孔对应位置处设有多个螺纹孔。

[0027] 上述结构的工作过程及工作原理如下：

[0028] A、通过螺栓将滑轨座11和预扭工装架1固定于生产线基座或地基上，固定位置如图1所示；

[0029] B、将滑轨6装于11滑轨座上，如图1所示，滑轨6能够在滑轨座11上灵活移动，向左推动滑轨6，并用螺栓穿过滑轨6底面中间的长孔61，装入滑轨座11相应的螺纹孔内，拧紧螺栓，将滑轨6紧固于滑轨座11上，如图4所示；

[0030] C、用螺栓将花键应力传递杆4通过法兰装于滑轨6上；

[0031] D、将全向应变片5粘贴于花键应力传递杆4上，粘贴牢固，并检查无气泡等缺陷；

[0032] E、将计算机7装于滑轨座11上，计算机7通过导线与全向应变片5连接；

[0033] F、在准备进行扭杆弹簧2预扭应力检测时，松开紧固滑轨6和滑轨座11的螺栓，向右推动滑轨6，使花键应力传递杆4的内花键与被测扭杆弹簧2花键端可靠配合，再拧紧紧固滑轨6和滑轨座11的螺栓；

[0034] G、按动计算机中的开关10，待计算机7启动完毕后，通过计算机7的键盘9在计算机屏幕8上选取相应与被测扭杆弹簧2相对应的标准数据组；

[0035] H、开始预扭，通过预扭加载机构，推动预扭加载杆3转动，进而对扭杆弹簧2施加预扭，花键应力传递杆4通过与扭杆弹簧2花键配合，使花键应力传递杆4产生与扭杆弹簧2相同的转动量，粘贴于花键应力传递杆4上的全向应变片5测量花键应力传递杆4扭转量，产生相应的电压信号，计算机7系统中的数据采集板采集全向应变片5上的电压量，并进行滤波、模数转换等处理，将相应的数字量传入计算机7系统中的嵌入式系统中，计算机7系统中的嵌入式系统接收传入的数据，依据广义胡克定律、杨氏弹性理论、瑞利—利兹法进行分析计算，获得扭杆弹簧预扭应力值，并用正态分布概型对扭杆弹簧预扭应力值误差进行估计，并计算估计值的置信度。并显示于计算机屏幕8上。在完成预扭加载的同时，完成了预扭应力快速检测。

[0036] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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